【手続補正書】
【提出日】平成17年12月2日(2005.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた積層構造体とを備えた窒化物系化合物半導体レーザ素子であって、該積層構造体中の、活性層を挟んでマウント面とは反対側のクラッド層と、前記マウント面とは反対側の積層構造体表面との間の、任意の部位に、該活性層よりも小さなバンドギャップを有している光吸収層を設け、かつ積層構造体のマウント面側及びマウント面とは反対側に電極が配置されていることを特徴とする、窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記光吸収層にストライプ状の除去部があり、該積層構造体のマウント面とは反対側の面上に、発光部より該ストライプ状の除去部を通して、マウント面とは反対側の面に接して配置されている電極が、非透光性であることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記光吸収層が、該光吸収層の上下に隣接して配置されている層と異なる導電型を有し、かつ、ストライプ上の開口部を有することを特徴とする、請求項１に記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記積層構造体の、活性層を挟んで、マウント面と同じ側にも活性層よりも小さなバンドギャップを有している光吸収層を設けていることを特徴とする、請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記積層体構造体中の活性層を挟んでマウント面と同じ側のクラッド層と、マウント面との間に設けられた光吸収層にも、ストライプストライプ状の開口部を有することを特徴とする、請求項４に記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記光吸収層に設けられたストライプ状の開口部が、同じ層の中に２箇所以上存在する事を特徴とする請求項３または５に記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記光吸収層が、ＧａsＡｌtＩｎ1-s-tＮ（０＜ｓ＜１、０≦ｔ＜１、０＜ｓ＋ｔ＜１）から形成されている事を特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体レーザ素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の、窒化物系化合物半導体レーザ素子と受光素子が同一のパッケージ内に配置されたことを特徴とするレーザ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
この半導体レーザは、３Ｃ−ＳｉＣ基板４８上に、ｎ型ＧａＮバッファ層２２ｂ、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３、Ａｓを添加したＧａＮ発光層５４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２８、及びｐ型ＧａＮコンタクト層５９を順次積層した構造を備えている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２８の上にはストライプ状開口部を有するｎ型ＧａＮ電流阻止層４５が形成され、また、ｐ型ＧａＮコンタクト層５９の上にはｐ側電極１０が、３Ｃ−ＳｉＣ基板の裏面にはｎ側電極１１が、それぞれ形成されている。ｐ側電極１０からｎ側電極１１へ流れる電流は、ｎ型ＧａＮ電流阻止層４５によって狭窄される。このような窒化ガリウム系化合物半導体レーザは、例えば、特開平７−２４９８２０号公報に開示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の窒化物系化合物半導体レーザ素子は、基板と、該基板上に設けられた積層構造体とを備えた窒化系化合物半導体レーザ素子であって、該積層構造体中の、活性層を挟んでサブマウント等へのマウント面とは反対側のクラッド層と、当該マウント面の間の、任意の部位に、該活性層よりも小さなバンドギャップを有しているところの光吸収層を設けることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の前記窒化物系化合物半導体レーザ素子は、前記光吸収層にストライプ状の除去部があり、該積層構造体のマウント面とは反対側の面上に、発光部より該ストライプ状の除去部を通して、マウント面と反対側の面上に至る光路を完全に遮る形で、不透明電極が配置されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の前記窒化物系化合物半導体レーザ素子は、該積層構造体の、活性層を挟んで、サブマウント等へのマウント面と同じ側にも該活性層よりも小さなバンドギャップを有しているところの光吸収層を設けることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の前記窒化物系化合物半導体レーザ素子は、前記電流狭窄層が、ＧａsＡｌtＩｎ1-s-tＮ（０＜ｓ＜１、０≦ｔ＜１、０＜ｓ＋ｔ＜１）から形成されている事を特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の前記半導体レーザ装置は、窒化物系化合物半導体レーザ素子と受光素子が同一のパッケージ内に配置されたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
不図示の電流供給回路から電極１０及び１１に電圧が与えられると、半導体積層構造体２００の中をｐ側電極１０からｎ側電極１１へと電流が流れる。この際、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５と、ｐ型ＧａＮコンタクト層９とに挟まれたｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６は、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５やｐ型ＧａＮコンタクト層９と反対の導電型を有しているために、正孔の活性層への注入を大きく阻害する作用をしてしまうが、本実施例のように、当該ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６にストライプ状の開口部を設けておけば、正孔は選択的に開口部を通して活性層へ注入され、発光は活性層の当該開口部の直下にある部分において生じる。その光はクラッド層中にも一部染み出しを生じる。しかし、ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６が、活性層よりも小さなバンドギャップを有し、さらにｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を挟んでノンドープＩｎ0.31Ｇａ0.69Ｎ活性層２４と反対側に形成されているため、該窒化ガリウム系化合物半導体レーザと同一パッケージ内にホトダイオードが配置された場合でも、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５中へ染み出した光は、ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６に吸収されてしまうか、電流路となるｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６の開口部を通過した後、ｐ側電極１０により遮光されてしまうかのいずれかで、いずれの場合によっても、該ホトダイオードにノイズとなって入射し、誤制御の原因となる事はない。また、本実施例においては、ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６が、前述の通り、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５やｐ型ＧａＮコンタクト層９と反対の導電型を有しているために、有していない場合に対して、しきい電流の低減や横モードの制御が可能であるという利点もある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
次に、ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ基板１の温度を１０００℃程度まで降温した後、ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ基板１の上に、ｎ型ＧａＮバッファ層２、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層３を成長させる。その後、基板温度を８００〜８５０℃程度に降温し、ノンドープＩｎ0.31Ｇａ0.69Ｎ活性層２４を成長させる。次に、基板温度を１０００℃程度まで昇温し、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５を成長させる。その後、基板温度を再び８００〜８５０℃程度に降温し、ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６を成長させる。こうして、図５（ａ）に示す構造が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、一且、上記半導体層の積層された基板１を成長室から取り出した後、通常のフォトリソグラフィ技術によって、図５（ｂ）に示すようなマスク１２をｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６上に形成する。このマスク１２は、レジストから形成されたものであってもよく、また、ＳｉＯｘやＳｉＮｘ（ｘは１から２程度の整数）、あるいはＮｉから形成されたものであってもよい。マスク３２は、ストライプ状の開口部１３を有している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
次に、ドライエッチング技術によって、図５（ｃ）に示されるように、ｎ型Ｉｎ0.35Ｇａ0.65Ｎ光吸収層２６のうち、マスク１２で覆われていない部分を選択的にエッチングする。ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５の表面が露出した時点で、エッチングをストップさせる。上記エッチングは、例えば、Ｃｌ2等のガスを用いたＲＩＥによって行われ得る。この後、図５（ｄ）に示したとおり、適切なエッチャント、例えばマスク１２がフォトレジストである場合は有機溶剤によってマスク１２を除去する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、本発明における窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子を構成する基板は、ここに挙げたものに制約されるものではない。即ち、６Ｈ−ＳｉＣやＧａＮ以外にも、例えば、ＺｎＯ、ＧａＡｓなども可能である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１ 低抵抗ｎ型６Ｈ−ＳｉＣ基板
２、２２ｂ ｎ型ＧａＮバッファ層
３、２３ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５、２８ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
９、５９ ｐ型ＧａＮコンタクト層
１０ ｐ側電極
１１ ｎ側電極
１２ エッチングマスク
１３ エッチングマスクの開口部
１４、２４、３４、４４ ノンドープＩｎＧａＮ活性層
１７、３７、４７ ｐ型ＧａＡｌＩｎＮ光吸収層
２１ 低抵抗ｎ型ＧａＮ基板
２６、３６、４６ ｎ型ＧａＡｌＩｎＮ光吸収層
４５ ｎ型ＧａＮ電流阻止層
４８３Ｃ−ＳｉＣ基板
５０ 半導体レーザ素子
５１ ホトダイオード
５２ レーザ素子の上面の、電極により被覆されていない領域
５３ 半導体レーザ素子の背面
５４ Ａｓを添加したＧａＮ発光層
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
1999087850.tif 000001